package leetcode;

import java.util.*;

/**
 * 207. 课程表
 * 你这个学期必须选修 numCourses 门课程，记为 0 到 numCourses - 1 。
 * <p>
 * 在选修某些课程之前需要一些先修课程。 先修课程按数组 prerequisites 给出，其中 prerequisites[i] = [ai, bi] ，表示如果要学习课程 ai 则 必须 先学习课程  bi 。
 * <p>
 * 例如，先修课程对 [0, 1] 表示：想要学习课程 0 ，你需要先完成课程 1 。
 * 请你判断是否可能完成所有课程的学习？如果可以，返回 true ；否则，返回 false 。
 * <p>
 * <p>
 * <p>
 * 示例 1：
 * <p>
 * 输入：numCourses = 2, prerequisites = [[1,0]]
 * 输出：true
 * 解释：总共有 2 门课程。学习课程 1 之前，你需要完成课程 0 。这是可能的。
 * 示例 2：
 * <p>
 * 输入：numCourses = 2, prerequisites = [[1,0],[0,1]]
 * 输出：false
 * 解释：总共有 2 门课程。学习课程 1 之前，你需要先完成​课程 0 ；并且学习课程 0 之前，你还应先完成课程 1 。这是不可能的。
 */
public class CanFinish {

    // TODO 这个map 的key存前缀是不更好一点？

    // key 课程 value 后置课程
    Map<Integer, List<Integer>> back = new HashMap<>();

    // 搜索状态 未搜索/搜索中/已搜索
    int[] visited;

    // 是否能学完
    boolean valid = true;

    Stack<Integer> stack = new Stack();

    // [[1,0],[3,5],[9,7]]
    public boolean canFinish(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        visited = new int[numCourses];
        for (int[] info : prerequisites) {
            // list 里都是后缀课程
            List<Integer> list = back.getOrDefault(info[1], new ArrayList<>());
            list.add(info[0]);
            // map 里存的是 上完某个课程后可以上哪个课程
            back.put(info[1], list);
        }

        for (int i = 0; i < numCourses && valid; ++i) {

            if (visited[i] == 0) {
                // 未搜索过 深搜
                dfs(i);
            }
        }
        return valid;
    }

    public void dfs(int cls) {
        // 搜索中 中间态
        visited[cls] = 1;
        if (back.get(cls) != null) {
            for (int back : back.get(cls)) {
                if (visited[back] == 0) {
                    // 未搜索过 深搜
                    dfs(back);
                    if (!valid) {
                        return;
                    }
                } else if (visited[back] == 1) {
                    // 在搜索中发现指向的学科搜索过，即有环，标记为false，终止
                    valid = false;
                    return;
                }
            }
        }

        // 标记为搜索过
        visited[cls] = 2;
        stack.push(cls);
    }
}
